JP6346627B2 - センサ情報収集装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサ情報収集装置、特に、電池を用いて動作するセンサ情報収集装置に関する。

電池を電圧源として、１０年間メンテナンスフリーでインフラ構造物の疲労劣化を計測し、データを蓄積するセンサ情報収集装置において、定期的に（例えば、数年毎に）蓄積した疲労劣化情報のデータを読み出す手段として有線方式と無線方式とが考えられる。

有線方式では、防塵防水処理を施した装置を分解してデータを取り出す必要が生じる。このため、有線方式は、本来のメンテナンスフリーの前記装置の概念から逸脱し、作業が煩雑となり現実ではない。

また、無線方式では、装置に設置した無線モジュールと通信するために、無線モジュールを常に待機状態にし、蓄積データの読み出し要求信号を無線モジュールが受信することにより、蓄積データを無線モジュールから送信させて読み出すことになる。これにより、無線モジュールが常に待機状態になるため、電池の消費電力が大きくなり１０年のメンテナンスフリーとした電池寿命がもたないという問題がある。

一方、電源手段の消耗を節減するひずみ計測システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、その効果として、「計測現場の計測箇所に設置された子機と離隔された地に有る親機において、当該現場の当該計測箇所において発生する物理量を的確に把握することができるとともに、子機からは、ひずみゲージ式センサが設置された箇所における物理量が、前回子機から送信された物理量の大きさに応じて親機が判断した時間間隔でもって計測されて親機に送信されるので、計測現場における物理量の大きさに応じて計測時間間隔が合理的に変更されるため、電源手段の消耗の節減と、計測データの的確な取得とを合理的に行い得るひずみ計測システムを提供することができる」（段落００１１）としている。

特開２００８−２３４３６１号公報

特許文献１に記載の子機などの無線モジュールを用いる場合、無線モジュール自身に無線制御のためのマイコンが搭載されるなどして回路が複雑で高価になる。よって、センサ情報収集装置が収集した計測データを外部に送信するために、無線モジュールよりも装置の簡素化とコストの低減が可能な手段が求められる。

そこで、本発明は、簡易な構成でありながら、装置単独で電池の消費電力を抑制可能なセンサ情報収集装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明のセンサ情報収集装置は、
センサを含むセンサモジュールと、
定常時は動作停止状態であって、電源電圧の供給を受けて起動し、センサで検出した検出データをセンサ情報として出力するセンサアンプと、
設定された所定閾値以上の加速度を検出する加速度センサと、
前記検出データをメモリ上で管理する制御部と、
定常時は動作停止状態であって、前記制御部からの指示により前記センサアンプに電源電圧を供給する電源部と、
光通信信号を重畳して発光可能な照明手段と、
定常時は動作停止状態であって、前記照明手段を制御する照明駆動部と、
前記加速度センサ、前記制御部、および、前記電源部に、電池電圧を供給する電池とを備え、
前記制御部が、
所定閾値として設定されたデータ記憶用閾値以上の加速度を前記加速度センサが検出したときに、前記センサアンプを起動させるとともに、前記センサアンプが出力した前記検出データを前記メモリに記憶させ、
前記データ記憶用閾値未満の加速度、かつ、前記データ記憶用閾値よりも小さい加速度であり所定閾値として設定されたデータ送信用閾値以上の加速度を前記加速度センサが検出したときに、前記照明駆動部を起動させた後、前記メモリに記憶された前記検出データを読み出して、その検出データを示す前記光通信信号を前記照明駆動部に出力することにより、前記照明駆動部が前記照明手段に対して前記光通信信号を重畳した光を発するように制御することを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、簡易な構成でありながら、装置単独で電池の消費電力を抑制可能なセンサ情報収集装置を提供することができる。

本実施形態に係るセンサ情報収集装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施形態に係るセンサ情報収集装置の一例を示す斜視図である。 本実施形態に係るセンサ情報収集装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係るセンサ情報収集装置の処理の流れを示すフローチャートである。 加速度センサの検出値と地震による重力加速度計測値との対応を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と称する。）について各図を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係るセンサ情報収集装置１は、図１に示すように、一次電池１０、マイコン２１およびメモリ２２を有する制御部２０、加速度センサ３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、ひずみセンサモジュール５０、センサアンプ５２、ＯＲ回路９０、および、スイッチ７１を含んで構成される。また、本実施形態のセンサ情報収集装置１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ドライバ(照明駆動部の一例)８１とＬＥＤ（照明手段の一例）８２を備えている。
センサ情報収集装置１は、一次電池（電池の一例）１０を電圧源として、例えば、１０年のメンテナンスフリーとして動作し、センサ情報を収集する装置である。そして、定常時において、センサ情報収集装置１は、一次電池１０の消費電力を抑えるために、制御部２０（マイコン２１、メモリ２２を含む）のみをスリープ状態とし、加速度センサ３０をウェークアップモードとする。ここで、ウェークアップモードとは、所定値以上の振動若しくは所定値以上の衝撃を検出したときに、検出したことを示す情報（後記する「第１の起動信号」）を出力する設定を意味し、加速度データは計測しないモードである。また、他の構成要素（後記する、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電源部の一例）４０、ひずみセンサモジュール（センサモジュールの一例）５０、センサアンプ５２、ＬＥＤドライバ８１等）は、動作停止状態とする。

本実施形態に係るセンサ情報収集装置１は、上記のように、定常時は、一次電池１０の消費電力を抑えるため、制御部２０のみをスリープ状態としている。そして、加速度センサ３０が、地震を含む所定値以上の振動（加速度）を検出したとき、および、あらかじめ設定した時間間隔（リアルタイムクロックによる割り込み信号が生成されたとき）に、構成回路を起動してセンサ情報を収集する。

このセンサ情報収集装置１は、例えば、鉄橋や、トンネル、トンネル内に設置されるジェットファン等のインフラ構造物に恒常的に設置され、ボルト等のゆるみや構造物の疲労劣化をひずみセンサ（ひずみセンサモジュール）で検知するものとして、以下の実施形態において説明する。しかしながら、センサモジュールが検知するセンサ情報は、これに限定されず、超音波センサや音響センサ、振動センサ、荷重センサ、放射線センサ等を用いて長期（数年）に亘り、構造物の疲労劣化を検知するためのセンサ情報であればよい。

図２は、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１の一例を示す斜視図である。
図２に示すように、センサ情報収集装置１は、ひずみセンサモジュール５０と筺体５とが接続されて構成される。筺体５の内部には、上記した、一次電池１０、制御部２０、加速度センサ３０、ＬＥＤドライバ８１等が格納される。

従来、インフラ構造物等の疲労劣化を確認する手段として打音検査が行われており、その検査現場では構造物を「たたく」行為（外部からの衝撃）が一般的である。本発明は、この点を鑑み、センサ情報収集装置１における、構造物の疲労劣化を計測した検出データ（センサ情報）を読み出す（収集する）手段として、当該センサ情報収集装置１の筺体５を、例えば、図２に示すようにハンマー等で「たたく」ことにより、外部からの衝撃を加え、センサ情報収集装置１を起動させ蓄積データ（センサ情報）を送信させて読み出す。加速度センサ３０は、ウェークアップモード（動作モードではない）で待機しており、筺体５がハンマー等でたたかれることにより、所定値以上の衝撃を検知し、起動信号（第１の起動信号）を制御部２０に出力する。
ここで、外部にデータを送信する手段として、例えば、ＬＥＤドライバ８１が制御するＬＥＤ（照明手段の一例）８２の照明光による可視光通信が挙げられる。なお、可視光通信に限定されず、任意の光通信手段を用いてもよいし、照明手段は、ＬＥＤ８２に限定されず、赤外照明（ＩＲ：infrared）のモジュールなどの任意の手段を用いてもよい。また、ＬＥＤ８２の実装数量や発光色などの詳細は、図２などに限定されない。

このようにすることで、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１は、電源インフラのないところに当該装置を設置できるとともに、一次電池１０の消費電力を抑えることにより、一次電池１０の寿命を損なわないようにできる。また、センサ情報収集装置１内に蓄積されたデータの取り出しを、光通信で簡便に行うことが可能となる。

なお、センサ情報収集装置１とひずみセンサモジュール５０とのうち、少なくとも一方（図２では両方）にＬＥＤ８２が付される。例えば、図２では、センサ情報収集装置１とひずみセンサモジュール５０とがそれぞれ天井に設置されるため、下向面１８１，１９１がそれぞれ天井から下を向く（ＬＥＤ８２が地面に照明を照らす）ようになる。その場合、ＬＥＤ８２は、下向面１８１，１９１に設置してもよいし、右側面１８２，１９２や左側面１８３，１９３に設置してもよい。

＜センサ情報収集装置の構成要素の動作説明＞
次に、図１を参照して、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１の各構成要素の動作を詳細に説明する。

一次電池１０の電池電圧Ｖ１は、定常時において、制御部２０および加速度センサ３０に供給するとともに、センサ情報の検出時等において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を介して、各構成（制御部２０、センサアンプ５２、ＬＥＤドライバ８１等）に対し電源電圧Ｖ２を供給する。

以下、加速度センサ３０が検知対象とする２種類の加速度レベルについて定義する。
まず、第１加速度は、ゼロ加速度の加速度センサ値と比較するための第１閾値（データ送信用閾値）とも呼ぶ。第１加速度を構造物の疲労劣化に影響のないレベルの加速度、例えば、例えば、５ｍＧａｌに設定しておく。これにより、震度５弱以上の構造物の疲労劣化に影響がある地震等と区別し、例えばハンマーでセンサ情報収集装置１を「たたく」、「手で揺らす」等することにより、制御部２０を起動させ、過去に計測して蓄積されているひずみセンサ５１の計測データを、ＬＥＤ８２の可視光通信により送信させることができる。

次に、第２加速度は、ゼロ加速度の加速度センサ値と比較するための第２閾値（データ記憶用閾値）とも呼ぶ。第２加速度は第１加速度よりも大きな値（より強い振動値）である。第２加速度は、例えば、震度５弱以上の地震を検知した際の加速度に相当する値が設定される。図５に示すように、震度５弱以上の地震の場合は、およそ６０ｍＧａｌ以上の加速度を検出する。よって、第２加速度を、例えば、多少の余裕を考慮して５０ｍＧａｌに設定しておくことにより、構造物の地震（震度５弱以上の構造物の疲労劣化に影響のある地震）による劣化（例えば、ボルトのゆるみ等）の有無を検出する処理を実行する契機とすることができる。
つまり、第２加速度を超過している期間は、地震が発生している期間であるので、その期間にひずみセンサモジュール５０等によるセンサ情報の検出を実行させ、その検出結果をメモリ２２に蓄積させる。
なお、後記するように、第１閾値および第２閾値は、それぞれ、ゼロ加速度の加速度との比較対象となる所定閾値として加速度センサ３０に設定される。

加速度センサ３０は、極めて低い消費電力で、所定の閾値以上の加速度を検知したことを出力するウェークアップモードで動作する。具体的には、加速度センサ３０は、第１加速度が加速度センサ３０に設定された場合において、第１加速度以上の加速度を検知したときに、マイコン２１を起動させるための第１の起動信号（Ｓ１−１：マイコン起動信号）を制御部２０に対して出力する。
また、加速度センサ３０は、第２加速度が加速度センサ３０に設定された場合において、第２加速度以上の加速度を検知したときに、センサアンプ５２等を起動させるための第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を制御部２０に対して出力する。なお、図１においては、加速度センサ３０から制御部２０へ出力される起動信号（Ｓ１−１，Ｓ１−２）を併せて、第１の起動信号（Ｓ１）として記載している。

制御部２０は、マイコン２１、および、メモリ２２を含み、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）により構成される。なお、制御部の構成は、これに限定されるものではなく、メモリがマイコンに含まれる構成であってもよい。
制御部２０は、定常時はスリープ状態であり、加速度センサ３０に対し、検出加速度設定信号（Ｓａ）を出力し、第１加速度を加速度センサ３０に設定する。制御部２０は、加速度センサ３０から第１加速度以上の加速度を検知したことを示す第１の起動信号（Ｓ１−１：マイコン起動信号）を受信すると、加速度センサ３０に対し、検出加速度設定信号（Ｓａ）を出力し、第２加速度を加速度センサ３０に設定する。

また、制御部２０は、加速度センサ３０から第１の起動信号（Ｓ１−１：マイコン起動信号）を受信した後の処理において、加速度センサ３０から第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を受信したとき、または、リアルタイムクロックの割り込み信号が生成されたときに、第２の起動信号（Ｓ２）をＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の動作を開始させる。この第２の起動信号（Ｓ２）は、制御部２０のマイコン２１が、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を起動させるために出力する信号を意味する。
制御部２０は、加速度センサ３０から第２加速度以上の加速度を検知したことを示す第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を受信した場合に、または、リアルタイムクロックの割り込み信号が生成された場合に、センサアンプ５２のセンサ情報の読み出しの制御を行い、センサ情報をメモリ２２に蓄積（記憶）する（データ検出処理）。
一方、制御部２０は、第２加速度以上の加速度を検知したことを示す第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を受信しない場合には、第２の起動信号（Ｓ２）をＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の動作を開始させ、ＬＥＤドライバ８１を起動させた上で、蓄積されたセンサ情報（アドレス情報、時間情報等も含む）を、ＬＥＤドライバ８１を介してＬＥＤ８２により送信する（蓄積データの送信処理）。すなわち、ＬＥＤドライバ８１がセンサ情報を示す光通信信号Ｓ４を重畳した光を発するようにＬＥＤ８２を駆動し、ＬＥＤ８２が光通信信号Ｓ４を重畳した光を発することで、メモリ２２に蓄積されたセンサ情報が外部に送信される。

さらに、制御部２０は、蓄積されたセンサ情報の値が、所定の閾値（警報情報を発する必要があると判定するための所定値）を超えている場合には、点灯信号（制御信号の一例）（Ｓ３）をＬＥＤドライバ８１に出力し、ＬＥＤドライバ８１によってＬＥＤ８２を点灯点滅させる（警告パターンを発光させる）ようにしてもよい。これにより、センサ情報の値が、異常なレベルに達していることを、管理者等に報知することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、一次電池１０に接続され、制御部２０からの第２の起動信号（Ｓ２）により起動し、スイッチ７１を介してセンサアンプ５２に電圧（電源電圧Ｖ２）を供給するとともに、制御部２０やＬＥＤドライバ８１に対して、電圧（電源電圧Ｖ２）を供給する。

一次電池１０の電池電圧Ｖ１とＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力する電源電圧Ｖ２は、ダイオードＯＲ回路９０を介して制御部２０に供給する。
すなわち、第２の起動信号（Ｓ２）によってＤＣ／ＤＣコンバータ４０が起動されるまでは一次電池１０の電池電圧Ｖ１が制御部２０に供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が起動された時点で、センサアンプ５２の出力電圧と電圧レベルを合わせるために、電源電圧Ｖ２が制御部２０に供給される。

スイッチ７１は、制御部２０から動作指示信号（Ｃ１）を受信し、センサアンプ５２に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧（電源電圧Ｖ２）を供給する。

ひずみセンサモジュール５０は、ひずみセンサ５１とひずみセンサ５１が取り付けられる構造体とを含んで構成される。センサアンプ５２は、スイッチ７１を介して電圧の供給を受けることにより、ひずみセンサ５１による検出値（Ｄ０）を増幅し、検出データ（センサ情報；Ｄ１）を制御部２０に出力する。

ＬＥＤドライバ８１は、制御部２０の制御に基づき、メモリ２２に蓄積された検出データ（Ｄ１）、アドレス情報、時間情報等を光通信信号Ｓ４に変換して、光に重畳してＬＥＤ８２により外部に送信（可視光通信）する。

＜センサ情報収集装置の動作＞
次に、センサ情報収集装置１の動作について説明する（適宜図１参照）。
図３および図４は、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、センサ情報収集装置１の運用に際して、定常時の設定状態（初期状態）としてシステムリセットを実行する（図３のステップＴ０）。
このシステムリセットでは、センサ情報収集装置１の定常時の状態として、制御部２０をスリープ状態とし、加速度センサ３０をウェークアップモードとする。そして、他の構成要素（ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、センサアンプ５２、ＬＥＤドライバ８１等）は、動作停止状態とする。
なお、ステップＴ０において、センサ情報収集装置１が正常に稼働したことを作業員に伝えるため、ＬＥＤ８２を所定回数点滅点灯してもよい。
続いて、制御部２０のマイコン２１は、加速度センサ３０に第１加速度を設定する（ステップＴ１）。

次に、ウェークアップモードで動作している加速度センサ３０は、第１加速度以上の加速度を検知したか否かを判定する（ステップＴ２）。ここで、第１加速度以上の加速度を検知した場合には（ステップＴ２→Ｙｅｓ）、図４のステップＴ１６に進む。一方、第１加速度以上の加速度を検知していない場合には（ステップＴ２→Ｎｏ）、次のステップＴ３に進む。

ステップＴ３において、制御部２０のマイコン２１は、所定時間（例えば、２４時間：ひずみセンサ５１の検出周期）経過したか否かを判定する。制御部２０は、例えば、マイコン２１に内蔵されたリアルタイムクロックの割り込み信号を受信したか否かにより、所定時間経過したか否かを判定することができる。この判定において、所定時間経過していない場合には（ステップＴ３→Ｎｏ）、ステップＴ２に戻る。一方、所定時間経過した場合には（ステップＴ３→Ｙｅｓ）、制御部２０がスリープ状態から起動し、次のステップＴ４に進む。

続いて、マイコン２１は、第２の起動信号（Ｓ２）をＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力しＤＣ／ＤＣコンバータ４０を起動させる（ステップＴ４）。
そして、マイコン２１は、動作指示信号（Ｃ１）をスイッチ７１に出力してスイッチ７１を「ＯＮ」させ（ステップＴ５）、センサアンプ５２に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧（電源電圧Ｖ２）を供給し、センサアンプ５２を起動させる（ステップＴ６）。

次に、マイコン２１は、センサアンプ５２を起動させてから所定時間（例えば、５秒：ひずみセンサ５１による計測時間）経過したかを判定する（ステップＴ７）。マイコン２１は、所定時間経過していない場合には（ステップＴ７→Ｎｏ）、経過するまで待つ。一方、マイコン２１は、所定時間経過した場合には（ステップＴ７→Ｙｅｓ）、次のステップＴ８に進む。

ステップＴ８において、マイコン２１は、ひずみセンサ５１の検出値（経時的な疲労劣化データＤ０）をセンサアンプ５２で増幅した検出データ（Ｄ１）を読み取り、メモリ２２はその検出データ（Ｄ１）を蓄積データとして記憶する。なお、記憶する蓄積データは、検出データＤ１以外に、ひずみセンサ５１からの読み取り時間などの付加情報も併せて記憶することとしてもよい。

続いて、マイコン２１は、スイッチ７１への動作指示信号（Ｃ１）の出力を停止してスイッチ７１を「ＯＦＦ」にし（ステップＴ９）、センサアンプ５２の起動を停止させる（ステップＴ１０）。

そして、マイコン２１は、メモリ２２に記憶した検出データ（Ｄ１）を参照し、所定の閾値（警報が必要な値）を超えているか否かを判定する（ステップＴ１１）。ここで、マイコン２１は、所定の閾値を超えていないと判定した場合には（ステップＴ１１→Ｎｏ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の起動を停止して（ステップＴ１２）、定常時の状態に移行し、ステップＴ１の処理に戻る。一方、マイコン２１は、所定の閾値を超えていると判定した場合には（ステップＴ１１→Ｙｅｓ）、次のステップＴ１３に進む。

ステップＴ１３において、マイコン２１は、ＬＥＤドライバ８１に対し、点灯信号Ｓ３（例えば、パルス信号）を出力してＬＥＤドライバ８１を起動する。そして、ＬＥＤドライバ８１の制御によりＬＥＤ８２を、一次電池１０の電力が消耗するまで点滅点灯させ（警告パターンを発光させ）（ステップＴ１４）、最終的に、センサ情報収集装置１全体の機能を停止して終了する（ステップＴ１５）。
このＴ１４の点滅点灯は、対機械用の可視光通信パターンではなく、対人用の目視で警告を確認させる（目視で警告状態であることが判別可能な）パターンである。つまり、ＬＥＤ８２の発光は、対機械用（後記ステップＴ２２）と対人用（ステップＴ１４）とで２つの機能を１つの部品で兼任する構成である。

また、ステップＴ２において、加速度センサ３０が、第１加速度以上の加速度を検知した場合には（ステップＴ２→Ｙｅｓ）、図４のステップＴ１６に進む。
ステップＴ１６において、加速度センサ３０は、第１加速度以上の加速度を検知したことを示す第１の起動信号（Ｓ１−１：マイコン起動信号）を制御部２０に対して出力する。

マイコン２１は、第１の起動信号（Ｓ１−１：マイコン起動信号）を受信すると、加速度センサ３０に対し、第２加速度を設定するための検出加速度設定信号（Ｓａ）を出力して、加速度センサ３０に、第２加速度を設定する（ステップＴ１７）。

加速度センサ３０によって、マイコン２１は、所定時間（例えば、３分：地震等を検知するための時間）内に、第２加速度以上の加速度を検知したか否かを判定する（ステップＴ１８）。ここで、第２加速度以上の加速度を検知した場合において（ステップＴ１８→Ｙｅｓ）、加速度センサ３０は、センサアンプ５２等を起動させるための第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を制御部２０に対して出力する。
そして、図３のステップＴ４の処理に進み、マイコン２１が、第２の起動信号（Ｓ２）をＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を起動させ、ひずみセンサ５１の検出値をセンサアンプ５２で増幅した検出データ（Ｄ１）をメモリ２２に記憶する等の処理（データ検出処理）を実行する（ステップＴ４〜Ｔ１５）。

図４に戻り、ステップＴ１８において、加速度センサ３０が、所定時間内に、第２加速度以上の加速度を検知しなかった場合（ステップＴ１８→Ｎｏ）、つまり、マイコン２１が、所定時間内に、第１の起動信号（Ｓ１−２：検出開始契機信号）を受信しなかった場合には、次のステップＴ１９に進む。

ステップＴ１９において、マイコン２１は、第２の起動信号（Ｓ２）をＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を起動させる。
そして、マイコン２１は、ＬＥＤドライバ８１を可視光通信のために起動させる（ステップＴ２１）。

続いて、マイコン２１は、メモリ２２に記憶されている検出データ（Ｄ１）等の蓄積データを光通信信号Ｓ４とし、ＬＥＤドライバ８１を介してＬＥＤ８２は光通信信号Ｓ４を光に重畳して送信（可視光通信）する（ステップＴ２２）。つまり、このステップＴ２２において、ＬＥＤ８２は、データ内容を伝達するための点灯パターンに従う。
そして、マイコン２１は、メモリ２２に記憶されている検出データ（Ｄ１）等の蓄積データの送信が終了したか否かを判定する（ステップＴ２３）。送信が終了していない場合には（ステップＴ２３→Ｎｏ）、ステップＴ２２に戻り、送信を続ける。

一方、送信が終了した場合には（ステップＴ２３→Ｙｅｓ）、マイコン２１は、ＬＥＤドライバ８１の起動を停止させる（ステップＴ２５）。そして、マイコン２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の起動を停止して（ステップＴ２６）、定常時の状態に移行し、ステップＴ１の処理に戻る。

センサ情報収集装置１は、ステップＴ１３〜Ｔ１５のＬＥＤドライバ８１によるＬＥＤ８２の点灯点滅を実行するとともに、ステップＴ１１において判定した所定の閾値（警報が必要な所定値）を超えた検出データＤ１を含む蓄積データを光通信信号Ｓ４に変換してＬＥＤ８２の光に重畳し、外部に送信（可視光通信）するようにしてもよい。
つまり、警告パターンの光には光通信信号が重畳されているようにしてもよい。
なお、警告パターンの光に重畳する蓄積データは、警報が必要な所定値を超えた検出データＤ１だけでなく、過去の検出データＤ１を含めてもよく、その過去の検出データＤ１は、所定値を超えていないデータであってもよい。

以上説明したように、本実施形態に係るセンサ情報収集装置１によれば、電源インフラのないところに当該装置を設置できるとともに、一次電池１０の消費電力を抑えることにより、一次電池１０の寿命を損なわないようにできる。また、通信必要時のみ（図４のステップＴ２１〜Ｓ２５）ＬＥＤドライバ８１を起動させることで、電池節約効果がさらに得られる。
さらに、ＬＥＤドライバ８１が制御するＬＥＤ８２からの可視光通信により、ひずみセンサ５１のデータを送信する構成により、無線モジュールなどの他の通信手段をセンサ情報収集装置１が用意する必要がなくなることで、装置の簡素化とコストの低減が実現できる。この可視光通信は、電波方式に比べ干渉が少ないので、データ送信の信頼性が高く、高いセキュリティ効果が得られる。また、無線モジュールの場合は機械への影響などにより電波の使えない場所があるが、光通信の場合はそのような制約が少ないので適用場所が広い。
なお、ＬＥＤドライバ８１は、マイコン２１からの指令（可視光通信ＩＤ規格）をもとに、蓄積データを光通信信号に変換して光に重畳し、ＬＥＤ８２の高速応答性を利用して送信する。これにより、データの光への変調が容易で有り、又光からデータ読み出しの復調も容易である（ハードウエアが簡易でコストが安い）。

また、ハンマー等を用いて、加速度センサ３０に、第１加速度以上の加速度を検知させることによりＬＥＤドライバ８１を起動させることができる。よって、センサ情報収集装置１内に蓄積されたデータの取り出しを、光通信で簡便に行うことが可能となる。つまり、高度な技術（複雑な設定や操作）を必要とすることなく、作業者が簡易に蓄積データ（センサ情報）を読み出す（収集する）ことができる。このとき、作業者は、光通信で送信された蓄積データ（センサ情報）を受信する装置を自らが備える、若しくは、地面に設置等することにより、作業者１人で蓄積データ（センサ情報）を読み出す（収集する）ことができる。また、作業者は、センサ情報収集装置１をたたく等を行えばよいため、センサ情報収集装置１の防塵・防水対策を損なうことなくデータを収集することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。
例えば、本実施形態においては、センサ情報収集装置１を作業者がハンマー等でたたくこと（外部からの衝撃の一例）により、加速度センサ３０が第１の起動信号（Ｓ１）を出力するものとして説明したが、ハンマーに限定されず、センサ情報収集装置１が高所に設定されていれば、棒等で振動を加えるようにしてもよい。また、作業者が近づけない場所にセンサ情報収集装置１が設置されている場合には、作業者に代わりロボットが第１加速度以上となるように、センサ情報収集装置１に振動を加えるようにしてもよい。

また、本実施形態において、加速度センサ３０は、センサ情報収集装置１の筺体５（図２参照）に内蔵されるものとして説明した。しかしながら、加速度センサ３０を筺体５の外部に設置してもよく、例えば、片持ちの金属の棒状の構造物に加速度センサ３０を取り付けるようにし、振動（加速度）を容易に検出できるような構造としてもよい。また、センサ情報収集装置１自体をインフラ構造物に設置する際に、弾性体を間に配置することにより、あえて振動（加速度）を加速度センサ３０が検知しやすいように設定してもよい。これらにより、第１加速度の検出を容易にすることができる。例えば、作業者が手でセンサ情報収集装置１を揺らすことにより、センサ情報収集装置１を起動させることができる。

さらに、本発明が上記実施形態で説明した内容に限定されない構成について説明する。
（１）センサ情報収集装置１が備える電池は、一次電池１０に限定されず、二次電池等であってもよい。
（２）図１のセンサ情報収集装置１の機能ブロック図において示した回路構成は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、照明手段はＬＥＤ８２に限定されず、蛍光灯等であっても構わない。また、制御部２０の構成も本実施形態に限定されず、メモリ２２がマイコン２１に含まれる構成であってもよい。
（３）図３および図４において示したセンサ情報収集装置１の処理流れ（フローチャート）は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、各ステップ間に他の処理が実行されてもよい。
（４）図５において示した、加速度センサの検出値と地震による重力加速度計測値との対応は具体例の一つを提示したものであり、これに限定されるものではない。
（５）本実施形態では、外部からの衝撃（例えば、ハンマー等でたたくこと）によりメモリ２２に記憶された検出データＤ１等を光通信信号Ｓ４に変換し、ＬＥＤドライバ８１を介してＬＥＤ８２により送信するようにしている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、外部から衝撃を受けた時点でメモリに記憶されている検出データＤ１だけでなく、外部からの衝撃を受けた際に、ひずみセンサ５１で新たな検出値を読み込み、新たな検出データをそれ以前にメモリ２２に記憶されていた検出データＤ１に含めて光通信信号Ｓ４に変換し、ＬＥＤドライバ８１を介してＬＥＤ８２により送信するようにしてもよい。

１ センサ情報収集装置
５ 筺体
１０ 一次電池（電池の一例）
２０ 制御部
２１ マイコン
２２ メモリ
３０ 加速度センサ
４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電源部の一例）
５０ ひずみセンサモジュール（センサモジュールの一例）
５１ ひずみセンサ（センサの一例）
５２ センサアンプ
７１ スイッチ
８１ ＬＥＤドライバ（照明駆動部の一例）
８２ ＬＥＤ（照明手段の一例）
９０ ＯＲ回路
Ｖ１ 電池電圧
Ｖ２ 電源電圧
Ｓ１ 第１の起動信号
Ｓ２ 第２の起動信号
Ｓ３ 点灯信号（制御信号の一例）
Ｓ４ 光通信信号
Ｓａ 検出加速度設定信号
Ｄ１ 検出データ（センサ情報）
Ｃ１、Ｃ２ 動作指示信号

Claims (6)

1. センサを含むセンサモジュールと、
   定常時は動作停止状態であって、電源電圧の供給を受けて起動し、センサで検出した検出データをセンサ情報として出力するセンサアンプと、
   設定された所定閾値以上の加速度を検出する加速度センサと、
   前記検出データをメモリ上で管理する制御部と、
   定常時は動作停止状態であって、前記制御部からの指示により前記センサアンプに電源電圧を供給する電源部と、
   光通信信号を重畳して発光可能な照明手段と、
   定常時は動作停止状態であって、前記照明手段を制御する照明駆動部と、
   前記加速度センサ、前記制御部、および、前記電源部に、電池電圧を供給する電池とを備え、
   前記制御部は、
   所定閾値として設定されたデータ記憶用閾値以上の加速度を前記加速度センサが検出したときに、前記センサアンプを起動させるとともに、前記センサアンプが出力した前記検出データを前記メモリに記憶させ、
   前記データ記憶用閾値未満の加速度、かつ、前記データ記憶用閾値よりも小さい加速度であり所定閾値として設定されたデータ送信用閾値以上の加速度を前記加速度センサが検出したときに、前記照明駆動部を起動させた後、前記メモリに記憶された前記検出データを読み出して、その検出データを示す前記光通信信号を前記照明駆動部に出力することにより、前記照明駆動部が前記照明手段に対して前記光通信信号を重畳した光を発するように制御することを特徴とする
   センサ情報収集装置。
2. 前記制御部は、前記メモリに記憶した前記検出データの値が所定値を超えているときに、前記照明駆動部を起動させた後、前記照明駆動部が前記照明手段に対して前記検出データを含む蓄積データを前記光通信信号に変換し、前記光通信信号を重畳した前記光を発するように制御することを特徴とする
   請求項１に記載のセンサ情報収集装置。
3. 前記照明手段は、目視による判別可能な警告パターンも発光可能であり、
   前記制御部は、前記メモリに記憶した前記検出データの値が所定値を超えているときに、前記照明駆動部を起動させた後、前記照明駆動部が前記照明手段に対して警告パターンを発光させるように制御することを特徴とする
   請求項１に記載のセンサ情報収集装置。
4. 前記照明駆動部は、前記照明手段に対して、前記検出データを示す光通信信号を、前記警告パターンに重畳して発光させることを特徴とする
   請求項３に記載のセンサ情報収集装置。
5. 前記センサモジュールは、計測対象としてひずみを検出し前記検出データを生成するひずみセンサを含むことを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のセンサ情報収集装置。
6. 前記制御部は、前記検出データを前記メモリに記憶させる契機として、前記した前記データ記憶用閾値以上の加速度を前記加速度センサが検出したときの他に、リアルタイムクロックの割り込み信号が生成されたときとすることを特徴とする
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のセンサ情報収集装置。

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